ПЕНЗА, 18 сентября. /ТАСС/. Ученые Пензенского государственного университета (ПГУ) открыли способ компенсации инструментальной погрешности измерений и повышения точности измерительных устройств. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.

       "В подведомственном Минобрнауки России Пензенском государственном университете смогут повысить точность и качество измерений во всех сферах человеческой деятельности. Ученым удалось открыть способ, который компенсирует инструментальную погрешность измерения - приведет ее к нулю. Изобретение найдет широкое применение в медицине, нефтегазовой, пищевой, ракетно-космической промышленностях, в военной сфере. Ноу-хау сэкономит затраты на производство и повысит его продуктивность, а обследования в сфере медицины станут более точными", - говорится в сообщении.

       Как рассказал разработчик способа, заведующий кафедрой "Электроэнергетика и электротехника" ПГУ Василий Ашанин, изобретение относится к электроизмерительной технике. В университете запатентовали способ определения индуктивности индуктивного и емкости емкостного датчиков. Ученые собрали макетный образец и дополнительно проверили реализацию алгоритма.

       Меньше элементов

       Как пояснил доцент кафедры "Электроэнергетика и электротехника" ПГУ Сергей Ларкин, на результаты измерения датчиков влияют параметры компонентов электронной цепи.

       "Погрешность влияет на итоговые цифры, например, на товарных весах. Существующие электронные измерительные цепи датчиков достаточно сложные, они не обеспечивают компенсацию погрешности от конечных значений параметров электронных элементов. Естественно, чем больше элементов в схеме, тем потенциально выше погрешность измерения, а мы предлагаем минимальное количество электронных элементов для измерения параметров таких датчиков. Мы реализовали способ на базе одного микроконтроллера с нашими алгоритмом и программой", - добавил Ларкин.

       Научный коллектив предлагает компенсировать инструментальную составляющую погрешности измерительной цепи алгоритмическим способом, практически приведя ее к нулю. Благодаря этому будет улучшен конечный результат измерения контролируемого процесса или параметра.

       Ученые при определении измеряемой емкости или индуктивности датчика предложили схему прямого преобразования на любой рабочей частоте, реализованную на базе микроконтроллера - цифрового электронного устройства, позволяющего проводить логические и арифметические операции с цифровыми сигналами. В него встроена программа (математический алгоритм), разработанная исследователями, по ней и определяется конечное значение измеряемой величины емкости или индуктивности. При этом ученым удалось не только свести влияние инструментальной погрешности к нулю, но и сделать способ применимым для двух видов датчиков: емкостных и индуктивных.

       Трудностей во внедрении способа и предложенной измерительной цепи не будет, уверены ученые. К существующим датчикам, которые производятся на некоторых предприятиях России, добавляется измерительная цепь, реализованная на микроконтроллере со встроенной программой. Микроконтроллер произведет цифровую обработку и управление алгоритмом измерения поступившей информации с устройства или прибора, например, с товарных весов.

       "В предложенном алгоритме работы устройства процедура измерения производится дважды, при различных значениях параметров тестового (опорного) сигнала полученные данные измерения проходят математическую обработку, в результате которой компенсируются влияния параметров электронных компонентов - становятся равными нулю", - поделился Ларкин.

       Сокращение затрат

       Для пользователя устройства все остается прежним. Он видит только конечную цифру, выводящуюся на дисплей. "Измерения веса продукта, каких-либо медицинских показателей, уровня жидкости в резервуарах станут точнее. Мы сэкономим деньги на измерении тех или иных параметров. Любое измерение имеет погрешность, а здесь погрешность будет меньше, значит меньше и затраты", - подчеркнул Ларкин.

       В ПГУ провели компьютерные модельные и практические исследования на лабораторном макете измерительной цепи, результаты показали, что точность повысилась. На изобретение в этом году получен патент. Техническое решение достаточно простое и не требует больших финансовых затрат.

       Сейчас научный коллектив готовит несколько публикаций в российские и международные научные журналы. В планах - наладить сотрудничество с крупными предприятиями Пензенской области, специализирующимися на производстве датчиков емкостного типа.